(高清版)GBT 42731-2023 微電網技術要求

2023-05-23發(fā)布GB/T42731—2023前言 I 12規(guī)范性引用文件 3術語和定義 24總體要求 25分布式電源 26負荷 37變配電系統(tǒng) 38繼電保護與安全自動裝置 39監(jiān)控與能量管理系統(tǒng) 4 411計量 4附錄A(資料性)微電網一次系統(tǒng)典型架構 5I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國微電網與分布式電源并網標準化技術委員會(SAC/TC564)歸口。本文件起草單位：國網上海能源互聯(lián)網研究院有限公司、國家電網有限公司、中國電力科學研究院有限公司、國網福建省電力有限公司、新疆金風科技股份有限公司、國網浙江省電力有限公司、云南電網有限責任公司電力科學研究院、國網江蘇省電力有限公司、國核電力規(guī)劃設計研究院有限公司、中國科學院電工研究所、江蘇群菱能源科技有限公司、北京四方繼保工程技術有限公司、國電南京自動化股份有限公司、南京大全自動化科技有限公司。盛德剛。11范圍本文件規(guī)定了微電網中分布式電源、負荷、變配電系統(tǒng)、繼電保護與安全自動裝置、監(jiān)控與能量管理本文件適用于35kV及以下電壓等級、系統(tǒng)最大負荷容量不超過20MW交流微電網的規(guī)劃、設2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T156標準電壓GB/T14285繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程GB/T17468電力變壓器選用導則GB20052電力變壓器能效限定值及能效等級GB/T20270信息安全技術網絡基礎安全技術要求GB/T33589微電網接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定GB/T33593分布式電源并網技術要求GB/T34129微電網接入配電網測試規(guī)范GB/T34930微電網接入配電網運行控制規(guī)范GB/T36270微電網監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范GB/T36274微電網能量管理系統(tǒng)技術規(guī)范GB/T36572電力監(jiān)控系統(tǒng)網絡安全防護導則GB/T38953微電網繼電保護技術規(guī)定GB50052供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50054低壓配電設計規(guī)范GB5006166kV及以下架空電力線路設計規(guī)范GB50217電力工程電纜設計標準GB50797光伏發(fā)電站設計規(guī)范GB51048電化學儲能電站設計規(guī)范GB51096風力發(fā)電場設計規(guī)范GB/T51308海上風力發(fā)電場設計標準GB/T51341微電網工程設計標準DL/T448電能計量裝置技術管理規(guī)程DL/T5843kV～110kV電網繼電保護裝置運行整定規(guī)程DL/T634.5101遠動設備及系統(tǒng)第5-101部分：傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準DL/T634.5103遠動設備及系統(tǒng)第5-103部分：傳輸規(guī)約繼電保護設備信息接口配套標準2GB/T42731—2023DL/T634.5104遠動設備及系統(tǒng)第5-104部分：傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網絡訪問DL/T860(所有部分)電力自動化通信網絡和系統(tǒng)DL/T2528電力儲能基本術語DL/T522010kV及以下架空配電線路設計規(guī)范3術語和定義定的術語和定義適用于本文件。4總體要求4.1微電網應根據能源資源稟賦、環(huán)境條件、土地資源、負荷特性等合理配置。并網型微電網分布式電源配置應與負荷協(xié)調；獨立型微電網分布式電源配置應滿足重要負荷長期可靠供電要求。4.2微電網應通過源網荷儲一體化協(xié)調控制，就地消納分布式電源，實現(xiàn)微電網的安全、可靠、穩(wěn)定、經4.3微電網負荷宜根據用戶重要程度進行供電可靠性設計，并根據系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行需求進行分級管理與控制。4.4并網型微電網應具備與電網調度的通信功能。4.5并網型微電網的電能質量應滿足GB/T33589的相關要求。4.6并網型微電網在并網運行時，應根據聯(lián)絡線功率控制要求合理控制內部分布式電源功率和負荷，實現(xiàn)微電網與配電網的協(xié)調控制；離網運行時，應控制系統(tǒng)頻率和電壓，保證微電網獨立穩(wěn)定運行。4.7獨立型微電網應對內部分布式電源進行協(xié)調調控，并具備頻率、電壓穩(wěn)定控制功能。4.8微電網變配電系統(tǒng)應滿足安全可靠、運行靈活、操作檢修方便及便于擴建等要求。5分布式電源5.1微電網應充分利用當?shù)刈匀毁Y源，分布式電源配置應優(yōu)先采用光伏、風電，兼顧生物質、小水電、燃氣等新能源或清潔能源發(fā)電形式，并宜配置儲能，提升能源利用效率和系統(tǒng)自治能力。5.2微電網中分布式電源的裝機容量應根據微電網內年負荷曲線及分布式電源年發(fā)電預測曲線綜合確定，滿足以下配置要求。a)并網型微電網中分布式電源裝機容量應滿足微電網內部負荷需求和與外部電網交換功率及電量的要求。在滿足經濟性的條件下，并網型微電網中分布式電源年發(fā)電量宜與負荷年用電量相匹配，微電網中分布式電源配置還應滿足極端條件下重要負荷的供電需求。b)獨立型微電網中分布式電源裝機容量宜滿足最大負荷電力需求，分布式電源年發(fā)電量應大于負荷年用電量并留有裕量，微電網中分布式電源配置還應滿足極端條件下重要負荷的連續(xù)供電需求。5.3微電網中儲能的功率與容量配置宜根據負荷可靠性需求、能量轉換效率和技術經濟性綜合分析確定，實現(xiàn)微電網內的電力電量平衡、頻率電壓支撐等功能，盡量減小微電網可能對主網造成的影響，滿足以下配置要求：a)以電力電量平衡為主要目標的微電網儲能配置可根據分布式電源出力和負荷的變化特性確定儲能的功率需求，根據典型年、典型月、典型日內的虧缺、盈余平衡電量計算儲能的容量需求；3GB/T42731—2023b)以頻率電壓支撐為主要目標的微電網儲能配置可根據分布式電源出力和負荷的變化特性確定儲能的功率需求，根據頻率波動最大偏差值和頻率電壓支撐時間要求計算儲能的容量需求。5.4分布式電源中的風電、光伏、儲能系統(tǒng)設計應分別滿足GB51096、GB/T51308、GB50797、GB51048的相關要求。5.5分布式電源接入微電網應滿足GB/T33593的相關要求。6負荷6.1微電網負荷應根據GB50052的相關要求分為一級負荷、二級負荷和三級負荷，并進行分級管理。6.2離網運行的并網型微電網或獨立型微電網，當分布式電源無法維持系統(tǒng)功率平衡時，可通過負荷分級調節(jié)維持系統(tǒng)功率平衡。7變配電系統(tǒng)7.1微電網電壓等級應根據微電網規(guī)劃容量、典型運行方式下分布式電源及負荷確定并滿足GB/T156的相關要求。并網型微電網的并網電壓等級應綜合考慮并網點最大交換功率、上級變壓器容量、線路接納能力及所在地區(qū)配電網情況等因素確定。7.2微電網網架結構應根據電壓等級、地理位置、負荷與電源分布、系統(tǒng)容量等因素綜合選擇，宜采用環(huán)式或輻射式結構，微電網一次系統(tǒng)典型架構見附錄A。7.3微電網主節(jié)點處的匯集母線宜采用單母線或單母線分段接線方式，并預留擴展空間。微電網內的分布式電源宜就近接入匯集母線。7.4微電網匯集母線處的連接點應設置易操作、可閉鎖、具有明顯斷開標識且能夠耐受系統(tǒng)最大短路電流的開關設備。7.5微電網并網點變壓器容量和數(shù)量應根據微電網運行方式、接入電壓等級、與配電網的最大交換功率和可靠性要求等進行綜合確定，并滿足GB/T17468和GB20052的相關要求。7.6微電網系統(tǒng)接地方式可采用不接地、消弧線圈接地或低電阻接地方式。并網型微電網系統(tǒng)接地方式應與接入電網側接地方式一致。7.7微電網無功容量配置應根據微電網電壓與功率調節(jié)需求確定。并網型微電網無功容量配置還應滿足GB/T33589中無功功率與電壓調節(jié)的相關要求。7.8微電網線路可采用架空線或電纜，架空線路設計應滿足GB50061、DL/T5220的相關要求，電纜線路設計應滿足GB50217的相關要求。8繼電保護與安全自動裝置8.1微電網繼電保護配置應適應運行方式的變化，符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，并滿足GB/T14285的相關要求。8.2微電網中分布式電源、變壓器、并網開關、線路、母線等設備保護應滿足GB/T38953的相關要求，低壓配電保護還應滿足GB50054的相關要求。8.3微電網繼電保護定值應根據系統(tǒng)結構和運行方式，按照DL/T584進行整定計算。當靈敏性與選擇性難以兼顧時，宜優(yōu)先考慮滿足靈敏性，防止保護拒動。8.4微電網運行方式調整使其故障特性發(fā)生較大改變時，應重新進行繼電保護功能配置和定值整定。8.510kV～35kV電壓等級的微電網應配置微電網安全自動裝置，并滿足GB/T38953的相關要求。49監(jiān)控與能量管理系統(tǒng)9.1微電網監(jiān)控系統(tǒng)宜具備數(shù)據采集與處理、數(shù)據庫管理、人機界面、報表處理、防誤閉鎖、系統(tǒng)對時、能。微電網監(jiān)控系統(tǒng)宜滿足GB/T36270的相關要求。9.2并網型微電網控制應滿足GB/T33589中的相關要求。并網型微電網的控制策略、聯(lián)絡線交換功率控制、并/離網切換及異常響應控制還應滿足GB/T34930的相關要求。9.3微電網能量管理系統(tǒng)宜具備發(fā)電預測、分布式電源管理、負荷管理、發(fā)用電計劃、能量優(yōu)化管理、統(tǒng)計分析與評估等功能。并網型微電網能量管理系統(tǒng)還應具備執(zhí)行調度自動化指令，按照功率交互曲線進行系統(tǒng)調節(jié)的功能。微電網能量管理系統(tǒng)宜滿足GB/T36274的相關要求。9.4微電網的源網荷儲應接受監(jiān)控及能量管理系統(tǒng)的統(tǒng)一協(xié)調控制。10.1通信方式應根據安全性、穩(wěn)定性、數(shù)據容量、通信延時等因素進行選擇，通信協(xié)議應根據數(shù)據傳輸可靠性、效率等因素進行選擇。10.2微電網監(jiān)控系統(tǒng)通信架構宜滿足GB/T36270的要求。10.3微電網監(jiān)控系統(tǒng)內部通信方式可采用載波、雙絞線、光纖和無線通信，宜采用Modbus通信協(xié)議，并符合DL/T634.5101、DL/T634.5103、DL/T634.5104和DL/T860(所有部分)等有關通信協(xié)議的要求。10.4微電網監(jiān)控系統(tǒng)內部通信方式可采用載波、雙絞線、光纖和無線通信，宜采用Modbus通信協(xié)議或符合DL/T634.5101、DL/T634.5103、DL/T634.5104和DL/T860(所有部分)等有關通信協(xié)議的要求。10.510kV～35kV并網型微電網運行數(shù)據應實時上送上級電網調度機構。10.6微電網通信網絡安全防護應滿足GB/T20270和GB/T36572的相關要求。11計量11.1微電網應根據費用結算、運行考核等要求設置計量點并配置電能計量裝置，計量信息宜按照分布式電源、負荷等分類上傳統(tǒng)計，計量功能宜通過微電網監(jiān)控或能量管理系統(tǒng)集成。11.2并網型微電網并網點應設置計量點，電能計量裝置應能接入電網企業(yè)的電能信息采集與管理11.3微電網具有正、反向送電的計量點應配置具備雙向有功和四象限無功計量功能的電能計量裝置，電能計量裝置應滿足DL/T448的相關要求。5(資料性)微電網一次系統(tǒng)典型架構環(huán)式結構和輻射式結構的并網型微電網典型一次系統(tǒng)架構分別見圖A.1和圖A.2,環(huán)式結構和輻射式結構的獨立型微電網典型一次系統(tǒng)架構分別見圖A.3和圖A.4。圖中，分布式發(fā)電指接入35kV及以下電壓等級電網、位于用戶附近、以就地消納為主的發(fā)電設施，包括同步發(fā)電機、異步發(fā)電機、變流器等并網接口類型，虛線框內的儲能系統(tǒng)為可選配置。微電網微電網交流母線分布式發(fā)電儲能系統(tǒng)≠分布式發(fā)電儲能系統(tǒng)公共電網圖A.1環(huán)式結構的并網